Ведение технологического процесса добычи нефти, газа и газового конденсата
– ЧАСТЬ ОСНОВНЫЕ СПОСОБЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ ДОБЫВАЮЩЕЙ СКВАЖИНЫ
жүктеу/скачать 5.67 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Оборудование фонтанных скважин
| 7 – ЧАСТЬ
ОСНОВНЫЕ СПОСОБЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ ДОБЫВАЮЩЕЙ СКВАЖИНЫ 7.1 Эксплуатация скважин фонтанным способом Процесс подъема продукции скважины от забоя до устья только за счет энергии, имеющейся на забое, называется фонтанированием, а способ эксплуатации – фонтанным. В зависимости от места выделения газа из нефти возникают два вида фонтанирования и три типа скважин (рис. 5.1): 1) артезианское фонтанирование, происходящее за счет только гидростатического напора. Условие артезианского фонтанирования Ру˃Рнас; 2) газлифтное фонтанирование, происходящее за счет гидростатического напора и энергии газа. Условие газлифтного фонтанирования Ру<Рнас. Артезианское фонтанирование происходит без участия газа. Случаи такого фонтанирования для нефтяных скважин крайне редки, поскольку в этом случае давления на устье скважин должны иметь большие значения. При газлифтном фонтанировании в скважине движется газожидкостная смесь (ГЖС). Причем ГЖС движется по части скважины или по всей скважине (рис. 5.1 в). При появлении газа в жидкости проявляется газлифтный эффект, под которым понимается подъем жидкости на определенную высоту за счет энергии газа. Механизм газлифтного эффекта заключается в том, что газожидкостная смесь имеет плотность всегда меньшую, чем плотность жидкости. В результате столб ГЖС становится больше и достигает, например, устья скважины. Оборудование фонтанных скважин Оборудование фонтанных скважин подразделяется на подземное и наземное. К подземному оборудованию относятся насосно-компрессорные трубы (в этом способе эксплуатации эти трубы часто называют фонтанными), из которых состоит фонтанный подъемник. Наземное оборудование – колонная головка, фонтанная арматура и выкидные линии. Колонна фонтанных труб (колонна НКТ), спускаемая в скважину, служит: - для подъема жидкости и газа на поверхность; - для предохранения колонны обсадных труб от коррозионного и эрозионного износа при добыче нефти; для регулирования режима работы; для предупреждения скопления на забое столба воды или песчаной пробки; для глушения скважины; для промывки скважины и обработки призабойной зоны; для предохранения обсадной колонны от высокого давления, возникающего при обработке скважин. Колонна НКТ состоит из стальных бесшовных труб, соединяемых между собой резьбовыми муфтами. Трубы нормализованы по государственному стандарту ГОСТ 633-80. Условный диаметр труб составляет от 27 до 114 мм при толщине стенок от 3 до 8 мм. Чаще всего применяют НКТ условного диаметра 60 мм и 73 мм с внутренним диаметром соответственно 50,3 мм и 62 мм. Эти же трубы применяют и при других способах эксплуатации: газлифтном, насосном, а также при эксплуатации газовых скважин. За рубежом НКТ изготавливают как по стандартам АНИ – Американского нефтяного института (5А, 5АХ, 5АС), так и по другим нормативным документам. Стандартами АНИ предусмотрены муфтовые (для гладких и с высадкой наружу) и безмуфтовые соединения. Применяют также, по аналогии с ГОСТ 633-80, резьбы конические с треугольным и трапецеидальным профилем. Глубина спуска НКТ в скважину зависит от давления насыщения, обводненности, устойчивости пород в призабойной зоне и других причин. Фонтанная арматура предназначена: для подвески одной или двух колонн фонтанных труб; для герметизации и контроля пространства между фонтанными трубами и обсадной колонной; для проведения технологических операций при освоении, эксплуатации и ремонте скважины; для направления продукции скважины в выкидную линию на замерную установку; для регулирования режима работы скважины и осуществления глубинных исследований. На скважинах нефтяных и газовых промыслов страны применяются, в основном, арматуры, изготовленные по ГОСТ 13846-89 и ГОСТ 13846-84. Фонтанные арматуры различаются по конструктивным и прочностными признакам (ГОСТ 13846-89): по рабочему давлению – от 14 до 140 МПа; по размерам проходного сечения ствола – от 50 до 150 мм; по конструкции фонтанной елки – крестовые и тройниковые; по числу спускаемых в скважину рядов труб – однорядные и двухрядные; по типу запорных устройств – с задвижками или с кранами. Фонтанная арматура состоит из трубной головки и фонтанной ёлки. Трубная головка (трубная обвязка) предназначена: для подвески колонн насосно-компрессорных труб; для герметизации пространства между обсадной эксплуатационной колонной и НКТ (затрубное пространство); для промывки и закачки в скважину рабочих агентов; для контроля давления в затрубном пространстве; для установки фонтанной елки. Колонны насосно-компрессорных труб подвешиваются к трубной обвязке на муфтовой подвеске или на резьбе (рис. 7.1). Манометр на отводе трубной головки предназначен для измерения затрубного давления. Рисунок - 7.1 Трубная обвязка со стволовой катушкой: 1 – манометр; 2 – задвижка; 3 – крестовина трубной обвязки; 4 – стволовая катушка При спуске в скважину двух рядов колонн НКТ (рис. 7.2) на крестовину трубной обвязки устанавливается тройник. В этом случае внутренний ряд труб крепится к стволовой катушке, а наружный ряд – к тройнику на патрубке. Также возможна подвеска двух рядов колонн НКТ на муфте (внутренний ряд труб на муфтовой подвеске, устанавливаемой в тройнике трубной обвязки, а наружный ряд – в крестовине). Рисунок -7.2 Трубная обвязка для крепления двух рядов колонн НКТ: 1 – крестовина трубной обвязки; 2 – тройник; 3 – стволовая катушка На рисунке показаны схемы трубных обвязок ФА. Рисунок - 7.3 Схемы трубных обвязок фонтанной арматуры: а – трубная обвязка для подвески одного ряда НКТ; б – трубная обвязка для подвески двух рядов НКТ; 1 – ответный фланец; 3 – трубная головка; 2 – запорное устройство; 4 – манометр. На верхний фланец трубной обвязки устанавливается фонтанная ёлка. Фонтанная ёлка предназначена: для направления потока продукции скважины в выкидную линию на замерную установку; для регулирования технологического режима работы скважины; для обеспечения спуска в скважину приборов; для закрытия скважины В крестовой конструкции (рис. 5.6) имеется два боковых отвода: - запасной; - рабочий. В тройниковой конструкции (рис. 5.7) предусматриваются две выкидные линии: - верхняя (рабочая); - нижняя (запасная). Рисунок 7.4 Схема крестовой фонтанной арматуры: 1 – трубная головка; 2 – фонтанная ёлка Схему и число выкидных линий фонтанной елки выбирают в зависимости от характеристики скважины. Чаще всего для фонтанных скважин применяют елки тройникового типа с двумя выкидными линиями. Фонтанные ёлки с одной выкидной линией обычно применяют для скважин с небольшим устьевым давлением (до 14 МПа) без абразивных частиц в продукции. Рисунок -7.5 Схема тройниковой фонтанной арматуры: 1 – крестовина трубной головки; 2, 4 – переводные втулки; 3 – тройник; 5 – стволовая катушка; 6 – центральная задвижка; 7 – задвижки выкидных линий; 8 – дроссели; 9 – буферный колпак; 10 – манометр; 11 – промежуточная задвижка; 12 – задвижка крестовины; 13 – тройники для выкидных линий; 14 – буферная задвижка; 15 – трубная головка; 16 – фонтанная ёлка жүктеу/скачать 5.67 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|